专利名称：一种提高红外触摸屏精度的方法
一种提高红外触摸屏精度的方法
技术领域：
本发明属于红外触摸屏，特别涉及红外触摸屏内使用的光电检测方法。背景技术：
现有的一种红外触摸屏的组成如下在触摸屏的两个边缘上安装若干红外发射 管，每个发射管都受控制器的控制，可以任意时刻打开或者关闭，在触摸屏另外两个边上安 装红外接收管，接收管总体数量和发射管总体数量相同，每个接收管都和一个发射管对准， 每个接收管都受控制器的控制，可以任意时刻打开或者关闭。这种红外触摸屏，由于两个灯 之间的距离较大，两个灯之间会存在一小段盲区，当触摸物移动很小距离时，不会引起触摸 物两侧扫描灯AD值的变化。如图1所示，红外触摸屏，由于两个灯之间距离较大，当触摸物由虚线位置POSl移 动到实线位置P0S2时，TH4_RH4扫描的电压AD转换值、TH5_RH5扫描的电压AD转换值、TH6_ RH6扫描的电压AD转换值没有变化，所以采用轴内扫描方法，即使采用一些先进插值算法， 由于没有真正可靠的输入，所以计算出的坐标值不是很精确。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够精确辨别触摸物位置的提高红外 触摸屏精度的方法。本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的包括下述步骤步骤1 按顺序依次打开红外接收管，每打开一个红外接收管，依次打开接收管正 对的发射管，及正对接收管的发射管两侧的两个发射管，即每个接收管对应打开3个发射 管，其中一个是正对发射管，称为轴内发射管，另外两个是离轴的发射管，称为离轴发射管， 记录所有的扫描的轴内及离轴电压模数转换值，记为初始AD值，并且保存下来；步骤2 根据轴内AD值同阈值比较，判断是否有触摸物，如果触摸，记录触摸状 态；步骤3 如果无触摸物，则返回步骤1继续扫描，如果有触摸物，则进入步骤4 ；步骤4 通过轴内扫描检测估计触摸位置粗略的X坐标和Y坐标，可以对被触摸物 遮挡的两侧的灯的位置求平均值或者简单线性插值计算出粗略的X坐标和Y坐标；步骤5 根据粗略估计的Y坐标和X离轴扫描线进行三角计算，求出比较准确的X 轴坐标，根据粗略估计的X坐标和Y离轴扫描线进行三角计算，求出比较准确的Y轴坐标；步骤6 把求出的较为准确的X轴坐标，认为是横方向一对虚拟的发射、接收管组 进行的轴内扫描，并且把对应的离轴扫描得到的AD值记录下来，把这个AD值称为横方向虚 拟AD;同样，把求出的较为准确的Y轴坐标，认为是横方向一对虚拟的发射、接收管组进行 的轴内扫描，并且把对应的离轴扫描得到的电压AD转化值记录下来，把这个AD值称为纵方 向虚拟AD ；步骤7 然后根据较为准确的X轴坐标(虚拟X坐标)和横方向虚拟AD及初始AD值、线性插值计算出准确的X轴坐标；根据较为准确的Y轴坐标(虚拟Y坐标)和纵方向虚 拟AD及初始AD值、线性插值计算出准确的Y轴坐标。本发明的优点是通过离轴扫描及粗略坐标计算，在两个灯之间虚拟出一对灯来， 解决灯距太大造成的不能精确辨别触摸物位置的问题，提高红外触摸屏的分辨率，且不需 要增加红外发射管和红外接收管的数量。
图1轴内扫描存在问题的示意图。图2采用虚拟坐标对扫描计算示意图。
具体实施方式下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以 更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。如图2，对于每个接收灯，扫描可实现范围内三个发射灯，对于接收灯RHi，依次打 开发射灯THi-I、THi、THi+l，对于接收灯RVi，依次打开发射灯TVi_l、TVi、TVi+l，这样每个 接收灯对应三个发射灯。初始上电时，保证触摸屏没有任何遮挡，扫描一周，记录每一个接收灯对应发 射灯的扫描值:AD_INI_RH1_THU AD_INI_RH1_TH2、AD_INI_RH2_TH1、AD_INI_RH2_TH2、
AD_INI_RH2_TH3........................AD_INI_RHn-l_THn 、AD_INI_RHn_THn,
AD_INI_RV1_TVU AD_INI_RV1_TV2、AD_INI_RV2_TV1、AD_INI_RV2_TV2、AD_INI_RV2_ TV3.....................AD_INI_RHm-l_THm、AD_INI_RHm_THm。初始化完毕后，进行循环扫描。记录每个接收灯得到离轴扫描和轴内扫描AD值
AD_RH1_TH1、AD_RH1_TH2、AD_RH2_TH1、AD_RH2_TH2、AD_RH2_TH3...............ADR_RHn_l_
THn、AD_RHn_THn, AD_INI_RV1_TVU AD_RV1_TV2、AD_RV2_TVU AD_RV2_TV2、AD_RV2_TV3. · AD_RHm-l_THm、AD_RHm_THm。通过轴内AD值和阈值相比较，如果每个灯轴内AD值比阈值 小，说明有触摸物，反之，没有触摸物。如图2所示，作为一个示例，触摸物的位置为横坐标 方向，在第4对灯和第6对灯之间；纵坐标方向，在第2对灯和第4对灯之间。下面开始说 明本方法计算过程。1、计算触摸物中心位置粗略坐标如果有触摸物，首先根据轴内扫描计算触摸物的中心所在的粗略位置。这里采用 简单线性插值法(也可采用平均值法，根据实际而定)。简单插值法原理是首先根据触摸遮挡，判断出遮挡中心坐标位于两个灯之间，然后根据两个对灯的 AD值的大小，进行相应计算。横坐标方向，假设触摸物横坐标方向，左侧灯序列号TCH_L，右侧序列号TCH_R，左 侧AD值为AD_TCH_L，右侧AD值为AD_TCH_R，左侧灯初始化AD值为AD_INI_TCH_L，右侧初 始化AD值为AD_INI_TCH_R ；纵坐标方向上侧灯序列号TCH_T，下侧序列号TCH_B，上侧AD值 为AD_TCH_T，下侧AD值为AD_TCH_B，上侧灯初始化AD值为AD_INI_TCH_T，下侧初始化AD 值为 AD_INI_TCH_B。X轴方向两个灯中心的坐标值
Pecx = (TCH_L+TCH_R) /2如果(AD_TCH_L/AD_INI_TCH_L)彡(AD_TCH_R/AD_INI_TCH_R)，说明触摸中心偏 向右方向，采用下面计算公式计算出X轴触摸中心的粗略坐标Pex = Pecx+ (AD_TCH_L/AD_INI_TCH_L-AD_TCH_R/AD_INI_TCH_R)如果(AD_TCH_L/ AD_INI_TCH_L) < (AD_TCH_R/AD_INI_TCH_R)，说明触摸中心偏向左方向，采用下面计算公 式计算出X轴触摸中心的粗略坐标Pex = Pecx- (AD_TCH_R/AD_INI_TCH_R-AD_TCH_L/AD_INI_TCH_L)Y轴方向两个灯中心的坐标值Pecy = (TCH_T+TCH_B) /2如果(AD_TCH_T/AD_INI_TCHT)彡(AD_TCH_B/AD_INI_TCH_B)，说明触摸中心偏向 下方向，采用下面计算公式计算出Y轴触摸中心的粗略坐标Pky = Prcy+(AD_TCH_T/AD_INI_ TCH_T-AD_TCH_B/AD_INI_TCH_B)如果(AD_TCH_T/AD_INI_TCH_T) < (AD_TCH_B/AD_INI_ TCH_B)，说明触摸中心偏向左方向，采用下面计算公式计算出X轴触摸中心的粗略坐标PKY =Pecy- (AD_TCH_B/AD_INI_TCH_B-AD_TCH_T/AD_INI_TCH_T) 2、计算触摸物两侧虚拟灯对的 坐标计算出粗略坐标后，可计算出虚拟灯的坐标，虚拟坐标计算原理是对触摸物一侧 判断离轴扫描是否被完全遮挡，如果完全被遮挡，则虚拟坐标取离触摸物最近的没有被完 全遮挡的同侧的轴内坐标，如果离轴没有被完全遮挡，则采用离触摸物最近的离轴光线通 过三角原理求出虚拟坐标。如图2所示，触摸物左侧离轴扫描光线TH4-RH5、TH5-RH4都没有被完全遮挡， TH5-RH4离触摸物最近，所以触摸物左侧虚拟灯坐标采用TH5-RH4进行三角计算得出，触摸 物右侧TH5-RH6、TH6-RH5完全被遮挡，所以采用离触摸物最近的没有被完全遮挡的同侧的 轴内坐标TH6-RH6作为虚拟灯坐标，不用再进行计算。纵坐标方向，原理相同，不再叙述。X轴的虚拟坐标根据的Y轴粗略坐标和X轴离轴扫描角度Φ计算得到。横坐标方向，如果所采用的离轴THih-RHih-I为，X轴虚拟坐标为Pvx = THih-PEY*tgO横坐标方向，如果所采用的离轴THih-I-RHih为，X轴虚拟坐标为Pvx = THih-l+PEY*tgOY轴的虚拟坐标根据的X轴粗略坐标和Y轴离轴扫描角度 计算得到。纵坐标方向，如果所采用的离轴THiv-RHiv-I为，Y轴虚拟坐标为Pvy = THiv_PKX*tg 纵坐标方向，如果所采用的离轴THi-I-RHi为，Y轴虚拟坐标为Pvy = THiv_l+PKX*tg 3、计算触摸物精确的坐标计算完虚拟坐标后，根据虚拟坐标及虚拟坐标AD值，进行线性插值，计算出精确 坐标，线性插值计算原理和计算中心粗略坐标值相同。横坐标方向，如果所采用的离轴THih-RHih-I为，则虚拟AD值为AD_THih_THih_l， 如果所采用的离轴THih-I-RHih为，则虚拟AD值为AD_THih-l_THih。纵坐标方向，如果所采 用的离轴THiv-RHiv-I为，则虚拟AD值为AD_THiv_THiv-l，如果所采用的离轴THi-I-RHi为，则虚拟AD值为AD_THiv-l_THiv。然后进行对虚拟灯进行线性插值计算，计算出触摸物各侧的精确坐标，最后对左 右侧坐标取平均值，求出精确X轴中心坐标，对上下侧精确坐标求平均值，计算出精确Y轴 中心坐标。通过虚拟灯的方法，通过计算，在两个实际灯之间虚拟出灯对，根据虚拟灯进行坐 标计算，可以解决由于灯距较大造成的触摸定位精度不高的问题。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理 解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本 领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的 权利要求所保护的范围内。
权利要求
一种提高红外触摸屏精度的方法，该红外触摸屏的组成如下在触摸屏的两个边缘上安装若干红外发射管，每个发射管都受控制器的控制，可以任意时刻打开或者关闭，在触摸屏另外两个边上安装红外接收管，接收管总体数量和发射管总体数量相同，每个接收管都和一个发射管对准，每个接收管都受控制器的控制，可以任意时刻打开或者关闭，其特征在于包括下述步骤步骤1按顺序依次打开红外接收管，每打开一个红外接收管，依次打开接收管正对的发射管，及正对接收管的发射管两侧的两个发射管，即每个接收管对应打开3个发射管，其中一个是正对发射管，称为轴内发射管，另外两个是离轴的发射管，称为离轴发射管，记录所有的扫描的轴内及离轴电压模数转换值，记为初始AD值，并且保存下来；步骤2根据轴内AD值同阈值比较，判断是否有触摸物，如果触摸，记录触摸状态；步骤3如果无触摸物，则返回步骤1继续扫描，如果有触摸物，则进入步骤4；步骤4通过轴内扫描检测估计触摸位置粗略的X坐标和Y坐标；步骤5根据粗略估计的Y坐标和X离轴扫描线进行三角计算，求出比较准确的X轴坐标，根据粗略估计的X坐标和Y离轴扫描线进行三角计算，求出比较准确的Y轴坐标；步骤6把求出的较为准确的X轴坐标，认为是横方向一对虚拟的发射、接收管组进行的轴内扫描，并且把对应的离轴扫描得到的AD值记录下来，把这个AD值称为横方向虚拟AD；同样，把求出的较为准确的Y轴坐标，认为是横方向一对虚拟的发射、接收管组进行的轴内扫描，并且把对应的离轴扫描得到的电压AD转化值记录下来，把这个AD值称为纵方向虚拟AD；步骤7然后根据较为准确的X轴坐标和横方向虚拟AD及初始AD值、线性插值计算出准确的X轴坐标；根据较为准确的Y轴坐标和纵方向虚拟AD及初始AD值、线性插值计算出准确的Y轴坐标。
2.如权利要求1所述的一种提高红外触摸屏精度的方法，其特征在于所述步骤4中， 以对被触摸物遮挡的两侧的灯的位置求平均值或者简单线性插值计算出粗略的X坐标和Y 坐标。
全文摘要
一种提高红外触摸屏精度的方法，首先通过轴内扫描确定粗略的位置，然后通过离轴光线和粗略位置进行三角计算，得出较为准确的虚拟位置，最后通过虚拟位置根据扫描的电压AD值线性插值计算精确的触摸位置。本发明的优点是通过离轴扫描及粗略坐标计算，在两个灯之间虚拟出一对灯来，解决灯距太大造成的不能精确辨别触摸物位置的问题。
文档编号G06F3/042GK101984393SQ20101056196
公开日2011年3月9日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者康涛, 郎立国 申请人:中航华东光电有限公司